资源描述
2025年长春市第二中学物理高二上期末教学质量检测模拟试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、如图所示,在匀强磁场区域的上方有一半径为r、质量为m的导体圆环,将圆环由静止释放,圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间速度相等.已知圆环的电阻为R,匀强磁场的磁感应强度为B,重力加速度为,则( )
A.圆环进入磁场的过程中,电阻产生的热量为mgr
B.圆环进入磁场的过程可能做匀速直线运动
C.圆环进入磁场的过程中,通过导体某个横截面的电荷量为
D.圆环进入磁场的过程中,圆环中的电流为顺时针
2、如图所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路,在增大电容器两板间距离的过程中()
A.电阻R中没有电流 B.电容器的电容变大
C.电阻R中有从a流向b的电流 D.电阻R中有从b流向a的电流
3、质量和电量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图两种虚线所示,下列表述正确的是
A.M带负电,N带正电
B.M的速度率小于N的速率
C.洛伦兹力对M、N做正功
D.M运行时间大于N的运行时间
4、如图,圆环形导体线圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,下列说法中正确的是( )
A.线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流
B.穿过线圈a的磁通量变小
C.线圈a有扩张的趋势
D.线圈a对水平桌面的压力FN将增大
5、如图,两电荷量分别为+Q和-Q的点电荷对称地固定于x轴上原点O的两侧,a点位于x轴上O点与点电荷+Q之间,b点位于y轴O点上方,取无穷远处的电势为零.下列说法正确的是( )
A.正试探电荷在a点的电势能大于零,所受电场力方向向右
B.b点电势为零,电场强度也为零
C.将正的试探电荷从O点沿y轴移到b点,电场力先减小后增大
D.a点的电势低于b点的电势
6、如图所示,甲带正电,乙是不带电的绝缘块,甲、乙叠放在一起置于光滑的水平地面上,空间存在着水平方向的匀强磁场,在水平恒力F的作用下,甲、乙无相对滑动地一起向左加速运动,在加速运动阶段( )
A.甲、乙两物块间的摩擦力不断增大
B.甲、乙两物块间的摩擦力不断减小
C.甲、乙向左运动的加速度不变
D.乙物体对地面的压力不变
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、某小型水电站的电能输送示意图如图所示,发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向R0=11 Ω的纯电阻用电器供电.已知输电线的总电阻R=10 Ω,T2的原、副线圈匝数比为4∶1,用电器两端的电压为u=220sin 100πt(V),将T1、T2均视为理想变压器.下列说法中正确的是
A.降压变压器的输入功率为4400 W
B.升压变压器中电流的频率为100 Hz
C.输电线消耗的功率为250 W
D.当用电器的电阻减小时,输电线消耗的功率减小
8、如图所示,a为不带电的绝缘物块为带正电的物体,b为叠放在粗糙水平地面上。地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场,现用恒力F拉b,使a、b一起无相对滑动地向左加速运动,则在加速阶段,下列说法正确的是( )
A.a受到的摩擦力方向水平向左,大小不变
B.a受到的摩擦力方向水平向左,逐渐变小
C.地面对方的摩擦力方向水平向右,逐渐变大
D.地面对方的摩擦力方向水平向右,逐渐变小
9、如图所示,当滑动变阻器的滑片P向下端移动时,下列说法正确的是
A.电阻R1消耗的功率增大 B.电源的输出功率增大
C.V1增大,V2增大,A减小 D.V1减小,V2减小,A增大
10、如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像,下列结论正确的是( )
A.电源的电动势为6.0 V B.电源的内阻为12 Ω
C.电源的短路电流为0.6 A D.电流为0.2 A时的外电路的电阻是28Ω
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11.(6分)我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律。以下是实验探究过程的一部分。
(1)如图甲所示,当磁铁的N极向下运动时,发现电流表指针偏转,若要探究线圈中产生感应电流的方向,必须知道_______。
(2)如图乙所示,实验中发现闭合开关时,电流表指针向右偏转。电路稳定后,若向左移动滑片,此过程中电流表指针向______偏转,若将线圈A抽出,此过程中电流表指针向______偏转。(均选填“左”或“右”)
(3)某同学按图丙完成探究实验,在完成实验后未断开开关,也未把A、B两线圈和铁芯分开放置,在拆除电路时突然被电击了一下,则被电击是在拆除______(选填“A”或“B”) 线圈所在电路时发生的,分析可知,要避免电击发生,在拆除电路前应______(选填“断开开关”或“把A、B线圈分开放置”)。
12.(12分)在“测定金属丝的电阻率”的实验中,某同学进行了如下测量:
(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度.测量3次,求出其平均值l.其中一次测量结果如图1甲所示,金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐,图中读数为_____cm.用螺旋测微器测量金属丝的直径,选不同的位置测量3次,求出其平均值d.其中一次测量结果如图1乙所示,图中读数为_____mm
(2)采用如图所示的电路测量金属丝的电阻.电阻的测量值比真实值_____(填“偏大”或“偏小”).最后由公式ρ=_______计算出金属丝的电阻率(用直接测量的物理量表示)
(3)请你根据电路图在实物图中进行实物连线________.(电流表选0.6A量程,电压表选3V量程)
四、计算题:本题共3小题,共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13.(10分)如图所示,水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m,a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C,b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力),从贴近a板的左端以v0 =1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场,刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场,最后粒子回到b板的Q处(图中未画出).求P、Q之间的距离L
14.(16分)ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中轨道的BC部分是半径为R的圆环,轨道的水平部分与半圆环相切.A为水平轨道上的一点,而且AB=R=0.2m,把一质量m=0.1kg,带电量为q=+C的小球,放在A点由静止释放后,求:(g=10m/s2)
(1)小球到达C点的速度大小
(2)小球在C点时,轨道受到的压力大小
15.(12分)如图,两根间距为L=0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E=3V、内阻r=1Ω的电源,导轨平面与水平面间的夹角θ=37°.金属杆ab垂直导轨放置,质量m=0.2kg.导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中.当R0=1Ω时,金属杆ab刚好处于静止状态,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8
(1)求磁感应强度B的大小;
(2)若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上,求金属杆的加速度
参考答案
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、C
【解析】分析清楚圆环进入磁场的过程,根据楞次定律判断感应电流的方向;根据线圆环进入与离开磁场的速度判断线框的运动性质;根据求电荷量;根据动能定理求出圆环的下边刚进入磁场到上边刚进入磁场这段过程中克服安培力做的功,即可知道线框的电阻产生的热量.
【详解】A、由于圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间速度相等,根据动能定理得:mg2r-W=0,所以W=2mgr,故通过电阻的热量为2mgr;故A错误.
B、由于圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间速度相等,该过程感应电流不同,安培力不同,故线圈不可能匀速;故B错误.
C、根据电量公式,得;故C正确.
D、圆环进入磁场的过程中,垂直纸面向里的磁通量增加,根据楞次定律,圆环中感应电流的磁通量应垂直纸面向外,由楞次定律判断感应电流为逆时针方向,故D错误.
故选C.
【点睛】解决本题的关键是恰当地选择研究过程,根据动能定理求出克服安培力所做的功,以及根据动力学分析出线框的运动情况.
2、C
【解析】ACD.电容器与电源相连,电压不变,增大电容器两板间距离的过程中,由公式可知,电容减小,根据电容定义式可知,电量减小,电容器放电,原来电容器上极板带正电,电路中放电电流方向为顺时针方向,则电阻R中有从a流向b的电流,故AD错误,C正确;
B.由电容的决定式可知,增大电容器两板间距离的过程中,电容减小,故B错误
3、A
【解析】A.由左手定则可知,M带负电,N带正电,选项A正确
B.由可知,M的速度率大于N的速率,选项B错误;
C.洛伦兹力对M、N都不做功,选项C错误;
D.由可知,M的运行时间等于N的运行时间,选项D错误
4、D
【解析】AB.通电螺线管在线圈a中产生的磁场竖直向下,当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,电流增大,磁场增强,故线圈a的磁通量变大,由楞次定律可知,线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流,AB错误;
C.由楞次定律的推论“增缩减扩”可知,线圈a有缩小的趋势,C错误;
D.线圈a有通过远离螺线管来减小磁通量的趋势,故线圈a对水平桌面的压力FN将增大,D正确。
故选D。
5、A
【解析】A.由图,两个点电荷在a点产生的电场强度的方向都向右,所以合场强的方向一定向右,则正电荷在a点受到的电场力的方向向右;正电荷从a向O运动的过程中,电场力做正功,电势能减小,而O点的电势等于0,所以正的试探电荷在a点的电势能大于零,故A正确;
B.结合等量异种点电荷的电场的特点可知,两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线。电场强度方向与等势面方向垂直,而且指向电势低的方向,所以b点的电势等于0,而电场强度不等于0.故B错误;
C.在两点荷连线的垂直平分线上,O点的电场线最密集,场强最大,则将正的试探电荷从O点沿y轴移到b点,电场力逐渐减小,选项C错误;
D.a点的电势高于O点,而O点的电势等于b点的电势,则a点的电势高于b点的电势,选项D错误;
故选A
6、C
【解析】甲带正电,在向左运动的过程中,要受到洛伦兹力的作用,根据左手定则可以判断洛伦兹力的方向.根据竖直方向受力平衡,可知甲对乙的压力的变化;根据牛顿第二定律,F=ma,可以判断整体的加速度的变化,和摩擦力的变化
【详解】ABC.甲、乙两物块间没有相对的滑动,是静摩擦力,由于乙与地面之间的没有摩擦力,根据牛顿第二定律,F=ma,整体的加速度不变,所以对于甲,静摩擦力作为合力产生加速度,由于整体的加速度不变,所以甲、乙两物块间的摩擦力不变,所以A错误,B错误,C正确;
D.甲带正电,在向左运动的过程中,受到的洛伦兹力的方向向下,所以甲对乙的压力变大,故D错误;
故选C.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、AC
【解析】由题意可知考查高压输电规律,根据变压器工作原理及输电特点分析可得
【详解】由
u=220sin 100πt(V)
可知降压变压器的最大压为220v,其有效值为220v,输入功率为
故A正确;
升压变压器中电流的频率等于降压变压器的频率
故B错误;
取降压变压器分析,副线圈电流
T2的原、副线圈匝数比为4∶1,原、副线圈电流之比为1:4,所以输电线路上的电流为I2=5A,输电线消耗的功率为
D.当用电器的电阻减小时,降压变压器原副线圈电流都增大,输电线路上电流增大,消耗的功率增大,故D错误
【点睛】变压器输电线路中,输入电压决定输出电压,输出电流、功率决定输入电流、功率.变压器工作原理是互感现象,原、副线圈交流电的频率不变
8、BC
【解析】CD.地面对b的摩擦力方向水平向右,大小为
随着速度逐渐增大,洛伦兹力逐渐增大,则地面给b的滑动摩擦力变大,地面对b的摩擦力方向水平向右,故D错误,C正确;
AB.以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得
滑动摩擦力增大,知加速度变小,a受到水平向左的静摩擦力作用,根据牛顿第二定律有
由于加速度逐渐变小,因此a受到的摩擦力逐渐变小,故A错误,B正确。
故选BC。
9、AD
【解析】当滑动变阻器的滑片P向下移动时,R3连入电路的阻值变小,故外电路的总电阻变小,根据闭合电路欧姆定律,知总电流变大,路端电压U=E-Ir变小,所以V1示数减小,电源的内电压和R1的电压均增大,所以并联部分电压减小,即V2示数减小.根据欧姆定律可知,通过R2的电流减小,而总电流增大,所以通过滑动变阻器的电流增大,即A示数增大.故C错误,D正确;因为干路电流变大,根据 知电阻R1消耗的功率增大,故A正确;因为不知道内、外电阻的大小关系,所以电源的输出功率的变化情况无法确定,故B错误;故选AD.
10、AD
【解析】A.根据闭合电路的欧姆定律可得
由图可知直线与y轴截距电源电动势,即,故A正确;
B.图像中纵轴的起点不是原点,电源内阻为直线斜率的绝对值,即
故B错误;
C.电源短路时外电阻为零,因此短路电流
故C错误;
D.当时,外电阻的阻值
代入数据解得可解得,故D正确。
故选AD。
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11、 ①.电流表指针偏转方向与电流方向间的关系 ②.右 ③.左 ④.A ⑤.断开开关
【解析】(1)[1]如图甲所示,当磁铁的N极向下运动时,发现电流表指针偏转,若要探究线圈中产生感应电流的方向,必须知道电流表指针偏转方向与电流方向间的关系;
(2)[2][3]如图乙所示,实验中发现闭合开关时,穿过线圈B的磁通量增加,电流表指针向右偏;电路稳定后,若向左移动滑动触头,通过线圈A的电流增大,磁感应强度增大,穿过线圈B的磁通量增大,电流表指针向右偏转;若将线圈A抽出,穿过线圈B的磁通量减少,电流表指针向左偏转;
(3)[4][5]在完成实验后未断开开关,也未把A、B两线圈和铁芯分开放置,在拆除电路时,线圈A中的电流突然减少,从而出现断电自感现象,线圈中会产生自感电动势,进而突然会被电击了一下,为了避免此现象,则在拆除电路前应断开开关。
12、 ①.24.13(24.12~24.14) ②.0.516(0.515~0.518) ③.偏小 ④. ⑤.
【解析】(1) 由图示刻度尺可知,其分度值为1mm,示数为24.12~24.14cm;由图示螺旋测微器可知,其示数为:0.5mm+1.6×0.01mm=0.516mm;
(2)采用安培表外接法,由于电压表的内阻不是无穷大,电压表有分流,从而电流表的测量值大于真实值,由R=可知,电阻的测量值小于真实值;由R=ρ,R=, S=,可得ρ=。
(3)实物连接如下图所示
四、计算题:本题共3小题,共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、8cm
【解析】粒子a板左端运动到P处,由动能定理得
代入有关数据,解得
,代入数据得θ=30°
粒子在磁场中做匀速圆周运动,圆心为O,半径为r,如图
由几何关系得
联立求得
代入数据解得
14、 (1) (2)3N
【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC,则对于小球由A→C的过程中,由动能定理得:
解得:
(2)小球在C点时受力分析如图
由牛顿第二定律得:
解得:
由牛顿第三定律可知,小球对轨道压力:
NC′=NC=3N
15、(1)2T;(2)1.5m/s2,方向沿斜面向上
【解析】(1)当R0=1Ω时,根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度,由平衡条件求解磁感应强度;
(2)若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上,此时安培力的方向沿斜面向上,根据牛顿第二定律求解加速度大小
【详解】(1)当R0=1Ω时,根据闭合电路的欧姆定律可得
根据左手定则可知安培力方向水平向右;
由平衡条件有:BILcosθ=mgsinθ
解得B=2T;
(2)若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上,此时安培力的方向沿斜面向上,大小不变;
根据牛顿第二定律可得:BIL﹣mgsinθ=ma
解得:a=1.5m/s2,方向沿斜面向上
【点睛】本题主要是考查安培力作用下的导体棒的平衡问题,解答此类问题要明确导体棒的受力情况,结合平衡条件列方程解答
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